辽宁工程技术大学学报杨森

辽宁工程技术大学学报杨森

[1] 孙璐. 浅析日本饮食文化[J]. 西安社会科学, 2010, (04) . [2] 徐静波. 试论日本饮食文化的诸特征[J]. 日本学刊, 2008, (05) . [3] 徐静波. 论日本肉食禁止和开禁的思想因素[J]. 日本研究, 2010, (01) . [4] 贺亚芹,隋国荣. 日本饮食文化琐谈[J]. 辽宁工程技术大学学报(社会科学版), 1999, (02) . [5] 张婕. 浅谈饮食与健康[J]. 技术与市场, 2009, (07) . [6] 方海燕. 从饮食看日本文化的特征——以中日饮食文化的关系为中心[J]. 科技信息(科学教研), 2008, [7]日本的饮食文化[J]. 健身科学, 2004, (12) . [8] 尹文华. 浅谈中日两国饮食文化[J]. 科技创新导报, 2010, (34) . [9] 时志中. 浅析“鱼文化”现象[J]. 中国钓鱼, 1995, (11) . [10] 仓石厚子. 中日饮食文化比较──兼论消费与经济观念[J]. 现代日本经济, 1997, (06) .

通过你们学校局域网，在图书馆上中国知网来下载，一般可找到1994年及以后的资料，很简单的。试试吧，去年我的学生交了一篇文章，估计糅合了好几篇文献， 可惜是纸质的， 没发与你分享。自己试试吧，遇到类似的问题就知道怎么办了。

采矿工程师的论文写作，到哪里可以发表？

您好，本人也是采矿工作者。
采矿方面的论文可以发表到以下期刊：
采矿与安全工程学报
矿业安全与环保
金属矿山
矿冶工程
煤矿机械
矿业研究与开发
煤矿安全
煤炭学报
煤炭工程
煤炭科学技术
中国矿业大学学报
中国矿业
有色金属
中国煤炭
矿山机械
西安科技大学学报
湖南科技大学学报
中南大学学报
辽宁工程技术大学学报
中国煤炭
露天采矿技术
河北煤炭
建井技术
采矿技术
矿冶
矿业工程
江西煤炭科技
煤矿爆破
煤矿机电
煤
煤矿现代化
中国矿业大学学报：英文版
煤矿开采
煤炭科技
煤炭学报：英文版
煤炭技术
山东煤炭科技
山西焦煤科技
能源技术与管理
陕西煤炭
水力采煤与管道运输
广东有色金属学报
中国煤层气
有色矿山
有色金属：矿山部分
中国矿山工程
中州煤炭
黑龙江科技学院学报
山东科技大学学报
华北科技学院学报
太原理工大学学报
安徽理工大学学报
以上比较详细了，望采纳。

辽宁工程技术大学葫芦岛校区的科学研究

辽宁工程技术大学作为我国地矿行业科学研究的重要基地，具有较强的基础研究、应用研究和科技开发能力及多学科交叉的综合科技优势，不仅立足为煤炭工业服务，而且不断加大为地方经济建设服务力度，推进产学研合作，拓宽服务领域。学校编辑出版的《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》、《辽宁工程技术大学学报（社会科学版）》均在国内外公开发行，其中《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》已进入CSTA和EI以及《中国学术期刊（光盘版）》，并首批进入中国核心期刊。学校高举地矿特色旗帜，走特色发展之路。目前，学校不仅拥有一批特色鲜明、实力较强的传统学科，也拥有一批生机勃勃的新兴学科，已经形成了适应国家经济建设和辽宁经济社会发展需要的学科专业体系。

煤层气注气开发数值模拟研究进展

冯其红 石洪福 张先敏

（中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266555）

摘 要：当前制约我国煤层气发展的瓶颈是单井产量低、经济效益差，因此提高煤层气单井产量是我国 煤层气开发亟须解决的问题。注气增产法是一种提高煤层气采收率的增产技术，其原理是通过向煤层中注入 其他气体（CO2、N2或混合气体），与甲烷竞争吸附或降低甲烷有效分压，促进煤层甲烷的解吸。该技术可 以保证煤层的能量，有利于甲烷产出，可大幅度提高煤层气单井产量和采收率，延长煤层气田的开采期。本 文主要对注气开采煤层气增产机理、室内现场实验以及数值模拟等方面的国内外研究现状进行了综述，总结 了该领域目前面临的主要难点，展望了进一步深入研究的方向。

关键词：煤层气；注气；解吸；数值模拟

注气驱替煤层气具有减少温室气体排放和提高煤层气采收率的双赢效果。相比传统的储层压力衰竭法 开采，注入气体可以保持地层能量，延长煤层气井寿命，提高采收率［1］，该技术还适用于开发深部低渗透 性松软煤层的煤层气。因此，气体驱替煤层气技术的相关研究受到世界主要发达国家的广泛重视。

1 注气驱替煤层气的机理

煤是一种孔隙高度发育的有机固体物质。气体在煤表面的吸附本质上是一种物理吸附，范德华力起 主要作用，不同气体在煤表面的吸附能力差异主要是分子间作用力的不同。Cunningham［2］和Parkash［3］ 认为这种作用力与相同压力下各种吸附质的沸点有关，沸点越高，被吸附的能力越强，因此煤对气体的 吸附能力表现为：CO2 ＞CH4 ＞N2。降文萍等［4］则从量子化学的角度计算发现煤表面CO2的吸附势阱要 大于CH4，因此CO2的吸附能力强于CH4。Marco Mazzotti［5］研究发现吸附气体会导致煤岩膨胀且膨胀 量为CO2 ＞CH4 ＞N2，因此注入CO2驱替煤层气会导致渗透率明显降低。

后来，杨涛等［6］建议采用注入超临界CO2来开采煤层气，超临界CO2能以气体的身份与CH4进行 竞争吸附，同时还能以液相的性质在渗流通道内萃取出极性较低的碳氢化合物和类脂有机化合物，从而 增加了其孔隙度和渗透性。

N2的吸附能力比CH4弱［7］，因此N2驱替煤层气的机理与CO2驱替不同（图1）。注入N2后可以 降低CH4的分压从而促进CH4的解吸，N2置换CH4后煤岩会收缩引起渗透率的上升，加拿大艾伯特省 Felm Big Vaney［8］试验区的单井注入试验已经证明了这一点。

图1 注CO2和N2驱替煤层气的原理示意图

总之，CO2驱替煤层气技术比较适合于高渗透、不可开采煤层，对于我国低渗透、可开采煤层有一 定的局限性。另外N2的成本比较低，提纯容易。因此，建议采用富含N2的混合气体驱替开采我国的 低渗透煤层气，一方面发挥了CO2的高驱替能力，另外一方面发挥了N2的增渗作用。

2 注气开采煤层气的试验

国内外开展了大量注气开采煤层气的室内以及现场试验。室内试验主要以气体的吸附/解吸、形变 和渗透率的测量为主，现场主要进行了CO2煤层埋存以及混合气体驱替煤层气的试验。

2.1 室内试验

煤对气体的吸附性大小主要取决于煤的岩石学组成、物理化学结构、煤阶、水分含量等自身因素，另外温度、压力也对煤岩的吸附性有较大的影响。针对煤对单组分气体的吸附，国内外的学者开展了大 量的深入研究［9～24］。

关于煤对多元混合气体的吸附，国内外专家学者［25～39］普遍认为多元气体吸附时，每种气体不 是独立吸附的，而是不同气体间存在着竞争吸附。二元气体的吸附等温线总是介于吸附能力强和吸 附能力弱的纯组分气体吸附等温线之间，混合体系中每一组分的吸附量都小于其单独在相同分压下 的吸附量。

室内的注气驱替实验的一般程序是：煤岩充分吸附CH4，然后注入其它气体，可以边注边抽，也可 以注入后待其它气体与甲烷充分竞争吸附后再抽，然后测试产出气体量和成分以及它们与注气压力、注 气速率等的关系。研究表明CO2/CH4的置换比高达1：7，N2/CH4可以达到1：4，产出气体中初期甲烷含 量几乎为100％，待注入气体突破后，甲烷含量明显降低［40，41］。

2.2 现场注气试验

美国、加拿大、日本、欧盟等先后进行了不同规模的注气驱替煤层气现场试验。1993年，美国的 BP Amoco公司在圣胡安盆地进行了世界上第一次注气（83％的N2和12％的CO2）提高采收率的相关 试验［42］。1995年，美国又在圣胡安盆地向Allison和Tiffany煤层进行纯CO2和纯N2注入试验［43］。为 了测试不同地质条件下ECBM技术的适用性，加拿大在Alberta［44］盆地进行了小规模的CO2-ECBM工 程，采收率得到明显提高。中国和加拿大也联合在沁水盆地南部的TL-003井也进行了CO2-ECBM的 微型先导性试验，测试数据显示注气后产气量明显上升，产水量有所下降［45，46］。除此之外，在日本在 北海道，欧盟在波兰也进行过类似的现场试验。

目前看来，几个国家的现场测试结果都比较令人满意，注入CO2后气井产量均有大幅增长，但是近 井周围的渗透率在注气后有所降低，随着排采过程又有一定程度的恢复。一方面是因为CO2的扩散趋 于均匀，不再像注入初期那样聚集在井筒附近，另一方面是排采过程中储层压力降低，煤基质收缩导致 渗透率有所增大。

3 注气开采煤层气的数值模拟

注入气体和煤层甲烷在煤层中赋存运移规律是注气开采煤层气的理论基础。注气开采煤层气的 实质是一个注入气体与甲烷在煤层中竞争吸附、解吸，扩散，以及水、气多相渗流的过程。ECBM 过程中煤层气的运移是一个非常复杂的过程，包括煤层气及注入气体的竞争吸附、解吸、扩散以及 达西流动等。气体的吸附、解吸会使煤岩产生膨胀、收缩变形，从而引起煤岩的孔隙结构变化，进 而引起煤岩渗透系数的变化。煤岩的孔隙结构和渗透系数变化反过来又影响气体在煤岩中的赋存与 流动。因此，ECBM过程是一个多组分气相-水相-煤岩固相耦合的过程。由于该过程非常复杂，即使建立了完整的数学模型，其求解也相当困难，因此，目前国内外学者Ekrem Ozdemir［47～50］，Julio Manik，Seto，吴嗣跃，孙可明［50～52］等在建立ECBM过程模型的时候一般都作了一些假设，忽 略某些因素，使求解变得简单。

常规煤层气模拟器一般可以模拟：(1)双重孔隙系统；(2)单组分气体在孔隙系统的吸附和扩散； (3)裂隙系统达西渗流；(4)吸附气体解吸产生的煤岩收缩。模拟ECBM过程还必须考虑：(1)CO2吸附引 起的煤岩膨胀；(2)混合气体吸附；(3)混合气体扩散；(4)由于注入气体和煤层和之间的温差造成的非等 温吸附等。

针对ECBM过程的这些特点，目前，国内外广泛使用的ECBM模拟器主要包括商业的模拟器，如： GEM、ECLIPSE、SIMED11、COMET2，METSIM2和非商业的模拟器，如：GCOMP、TOUGH2、CBM - SIM、IPARS-CO2等。David H.-［53］对注气驱替煤层气数值模拟做了深入的研究，详细比较了上 述几种模拟器的模拟效果，各自的功能特点见表1。

表1 目前主要的ECBM软件的功能特点

4 总结

总结国内外的研究成果，注气提高煤层气采收率的可行性和原理已经得到了充分的论证，然而，前人的研究工作多处于纯理论研究阶段，缺乏理论和实践的结合，而且存在如下可进一步研究的 问题：

（1）深入研究多组分气体在煤样中的竞争吸附/解吸效应，确定相对吸附（解吸）速率、置换速率 与吸附平衡压力、各组分气体分压、时间的关系。

（2）通过注气驱替渗流实验，研究煤层气采收率与注气方式、注气成分、注气周期、注气压力之 间的关系。

（3）研究煤变质程度及煤岩组分对注气效果的影响。

（4）开展高温、高压下的煤岩储层注气效果评价。

（5）采用格子Boltzmann方法［54］和分子动力学方法（MD）［55］进行注气开发的微观模拟。

参考文献

［1］Puri R.，Yee ed coalbed methane recovery［C］.SPE20732 presented at the 65th Annual Technical Conference of the Society of Petroleum Engineers，New Orleans，1990：193-202.

［2］Cunningham e in gas and porous media［M］.New York：Plenum Press，1980：153-154.

［3］Parksh S.，Chanrabarrtly ty of coal from Alberta Planes［J］.International Journal of Coal Geology，1986，6： 55-70

［4］降文萍，崔永君，张群.煤表面CH4，CO2相互作用的量子化学研究［J］.煤炭学报，2006，31（2）：237～240.

［5］Mazzotti M.，Puri R.，Storti ed coalbed methane recovery［J］.The Journal of Supercritical Fluids，2009，47： 619-627.

［6］杨涛.超临界CO2抽提对煤的改性实验研究［D］.太原理工大学，2010：38～41.

［7］方志明.混合气体驱替煤层气技术的机理及试验研究［D］.中国科学院武汉岩土所，2010，20～30.

［8］Wong S，Law D，Deng X，ed coalbed methane and CO2 storage in an thracitic coals-Micro-pilot test at South Qinshui Shanxi China［J］.International Journal of Greenhouse Gas Control，2007，1（2）：215-222.

［9］Levy J.H.，Day S.J.，Killingley e capacities of Bowen Basin coals related to coal properties［J］.Fuel，1997，74：1-7.

［10］Bustin R.M.，Clarkson ical controls on coalbed methane reservoir capacity and gas Content［J］. Coal Geol.，1998，38（1-2）：3-26.

［11］Lamberson M.N.，Bustin d methane characteristics of gates formation coals，Northeastern British Columbia： effect of mineral composition［J］.AAPG，1993，77：2062-2076.

［12］Clark C.R.，Busti B.M..Binary gas adsorption/ desorption isotherms：effects of moisture and coal composition upon carbon dioxide selectivity over methane［J］. Coal Geol.，2000，42：241-271.

［13］Jouber t J.I.，Grein on of methane in moist coal［J］.Fuel，1973，52：181-185.

［14］Levine J.R.，Johnson pressure microbalance sorption studies［J］.International coalbed methane symposium，1993：187-195.

［15］Castello es in the study of methane storage in a porous carbonaceous materials［J］.Fuel，2002，81：1777- 1803.

［16］张群，杨锡禄.平衡水分条件下煤对甲烷的等温吸附特性研究［J］.煤炭学报，1999，24（6）：566～570.

［17］崔永君，张群，张庆玲等.不同煤级煤对CH4、N2和CO2单组分气体的吸附［J］.煤田地质与勘探，2005，25（1）：61～65.

［18］于洪观，范维唐，孙茂远等.煤对CH4/CO2二元气体等温吸附特性及其预测［J］.煤炭学报，2005，30（5）：618～622.

［19］郭立稳，王月红，张九零.煤的变质程度与煤层吸附CO影响的实验研究［J］.辽宁工程技术大学学报，2007，26（2）：165～168.

［20］郭立稳，肖藏岩，刘永新.煤孔隙结构对煤层中CO扩散的影响［J］.中国矿业大学学报，2007，36（5）：636～640.

［21］牛国庆，颜爱华，刘明举.煤吸附和解吸瓦斯过程中温度变化研究［J］.煤炭科学技术，2003，31（4）：47～49.

［22］钟玲文，郑玉柱等.煤在温度和压力综合影响下的吸附性能及气含量预测［J］.中国矿业大学学报，2002，27（6）：581～585.

［23］张晓东，桑树勋，秦勇等.不同粒度的煤样等温吸附研究［J］.中国矿业大学学报2005，34（4）：427～432.

［24］马东民，张遂安等.煤层气解吸的温度效应［J］.煤田地质与勘探，2011，3（1）：20～23.

［25］于洪观，范维唐，孙茂远等.煤对CH4/CO2二元气体等温吸附特性及其预测［J］.煤炭学报，2005，30（5）：618～622.

［26］于洪观，范维唐，孙茂远等.高压下煤对CH4/CO2二元气体吸附等温线的研究［J］.煤炭转化，2005，28（1）： 43～47.

［27］崔永君，张群，张庆玲等.不同煤级煤对CH4、N2和CO2单组分气体的吸附［J］.煤田地质与勘探，2005，25（1）：61～65.

［28］唐书恒，马彩霞，叶建平等.注二氧化碳提高煤层甲烷采收率的实验模拟［J］.中国矿业大学学报，2006，35（5）：607～616.

［29］张庆玲，张群，崔永君等.煤对多组分气体吸附特性研究［J］.煤田地质与勘探，2005，25（1）：57～60.

［30］蔺金太，郭勇义，吴世跃.煤层气注气开采中煤对不同气体的吸附作用［J］.太原理工大学学报，2001，32（1）： 18～20.

［31］Bush，B.M.，Krooss Y.，Gensterblum F.，et -Pressure adsorption of methane，carbon dioxide and their mixtures on coals with a special focus on the preferential sorption behavior.［J］.Journal of Geochemical Exploration，2003，（78- 79）：671-674.

［32］Mazumder S.，Hemert P.V.，Busch A.，et gas and pure CO2 sorption properties of coal：A comparative study［J］.International Journal of Coal Geology，2006，67：267-279.

［33］Fitzgerald J.E.，Pan Z.，Sudibandriyo M.，et tion of methane，nitrogen carbon dioxide and their mixtures on wet Tiffany coal［J］.Fuel，2005，84：2351-2363.

［34］Hasan Shojaei，Kristian ation of potential theory to modeling of ECBM recovery［C］.SPE144612 prepsented at the SPE Western North American Regional Meeting，Alaska，USA，2011：7-11.

［35］Gruszkiewiez M.S.，Naney M.T.，Blencoe J.G.，et tion kinetics of CO2，CH4，and their equimolar mixture on coal from the Black Warrior Basin，West-Central Alabama.［J］.International Journal of Coal Geology，2009，77：23-33.

［36］Chaback，J.J.，Morgan，et on irreversibilities and mixture compositional behavior during enhanced coalbed methane recovery processes［C］.SPE 35622-MS，SPE Gas Technology Symposium，28 April-1 May 1996，Calgary，Alberta，Canada.

［37］e/CO2 Sorption Modeling for Coalbed Methane Production and CO2 Sequestration［J］.Energy Fuels，2006，20（4）：1591-1599.

［38］Ekrem Ozdemir，Badie ，Karl 2 adsorption capacity of Argonne premium coals［J］.Fuel，2004，83：1085-1094.

［39］，，OTTO et hysteresis phenomena in high-pressure sorption of methane and carbon dioxide on coal［C］.Proceedings of the 2008 Asia Pacific CBM Symposium，Brisbane，Australia，2008.

［40］杨宏民.井下注气驱替煤层甲烷的机理及规律研究.［D］河南理工大学.2010，85～100.

［41］吴迪.CO2驱替煤层瓦斯的机理与实验研究.［D］太原理工大学2010，50-54.

［42］，G.-，on-induced Permeability change of coal during Gas -injection processes［J］.SPE Reservoir Evaluation ＆Engineering.2008，11（4）：792-802.

［43］Tom Tang，Wenjuan Lin，Tanmay Chaturvedi，et al.A laboratory investigation of CO2 injection for enhanced methane recovery from coalbeds［C］.Presentations from the 5th International Forum on Geologic Sequestration of CO2：in Deep，Unmineable Coalbeds，2006.

［44］White C M，Smith D H，Jones K L，et tration of carbon dioxide in coal with enhanced coalbed methane recovery： a review energy fuels［J］.Energy＆Fuels，2005，19（3）：659-724.

［45］Reeves， Coal-Seq Project：Key Results From Field，Laboratory，and Modeling Studies［C］The 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies（GHGT-7），Vancouver，BC，Canada，September 5-9，2004.

［46］Gunter W.D.，Mayor M.J.，Robinson 2 storage and enhanced methane production：field testing at the Fenn Big Valley，Alberta，Canada［C］.The 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies（GHGT-7）.September 5-9，2004.

［47］叶建平，冯三利，范志强等.沁水盆地南部注二氧化碳提高煤层气采收率微型先导性试验研究［J］.石油学报，2007，28（4）：77-80.

［48］Ekrem try of the adsorption of carbon dioxide by Argonne premium coals and a model to simulate CO2 sequestration in coal seams［D］.University of Pittsburg，2004.

［49］Ekrem ng of coalbed methane（CBM）production and CO2 sequestration in coal seams［J］.International Journal of Coal Geology，2009，77：145-152.

［50］Julio itional modeling of enhanced coalbed methane recovery［D］.The Pennsylvania State University，1999.

［51］.， Jr.A four-component，two-phase flow model for CO2 Storage and enhanced coalbed methane recovery［J］.SPEJ，2009，14（1）：30-40.

［52］吴嗣跃，郑爱玲.注气驱替煤层气的三维多组分流动模型［J］.天然气地球科学，2007，18（4）：580～583.

［53］孙可明.低渗透煤层气开采与注气增产流固耦合理论及其应用［D］.辽宁工程技术大学博士学位论文，2004.

［54］Law D.H.-S.，Vander Meer，L.G.H.，Gunter，ison of numerical simulators for greenhouse gas sequestration in coalbeds，part Ⅰ：pure carbon dioxide injection［C］.paper SPE 75669 presented at the SPE gas technology symposium，Calgary，Alberta，Canada，2002.

［55］Akshay Gunde，Tayfun Babadagli，Sushanta e-Boltzmann method to estimate relative permeabilities for matrix- fracture interaction in naturally fractured reservoirs［C］.SPE138255 presented at the SPE Eastern Regional Meeting，Morgantown，West Virginia，USA，2010.

［56］Haixiang Hu，Xiaochun Li，Ning -molecule gas sorption and diffusion in coal：Molecular simulation［J］.Energy，2010，35：2939-2944.

请中译英下面的内容，谢谢！

In order to determine the rational coal pillar width along double gob-side entry，based on the engineering geology and mining technological conditions of 3405 fully-mechanized caving face of a specific coal mine, this paper uses FLAC3D software to simulate and study the deformation law of the surrounding rock and the plastic failure status under five different size conditions, i.e. the tunnel coal pillar being 2m, 4m, 8m, 12m, and 20m. The results show that under the same geology and mining conditions, the tunnel coal pillar of 4m can transfer the stress peak into the side solid coal bed, which will keep stable through certain reinforcement measure, therefore it is the most rational option. In the same time the paper designs the bolting of wire mesh in the tunnel of the 3405 fully-mechanized caving face. The practice of tunnel bolting and the observations of ground pressure show that the rational pillar width and wire mesh bolting parameters used in the tunnel facilitate to keep the coal pillars and tunnel surrounding rocks stable.
沿空双巷；煤柱宽度；数值模拟；综放开采；锚索网
double gob-side entry; pillar width; numerical simulation; fully-mechanized caving; wire mesh
安徽省煤炭科学研究院
Anhui Province Coal Science Research Institute
沿空双巷合理煤柱宽度数值模拟研究
Numerical Simulation Research on the Rational Coal Pillar Width in Double Gob-side Entry
三维数值计算模型
3D numerical calculation model
不同煤柱宽度巷道两帮垂直应力分布曲线
Vertical stress distribution curve of tunnel sides with different pillar widths
不同煤柱宽度塑性区分布规律
The plastic zone distribution law with different pillar widths
煤矿开采学——徐州中国矿业大学出版社
Coal Mining－ Xuzhou: China University of Mining and Technology Press
煤巷锚杆支护理论与成套技术——煤炭工业出版社
Bolting Theory and Whole-set Technologies for Tunnel Pillars－China Coal Industry Publishing House
煤柱塑性区的弹粘塑性理论分析——辽宁工程技术大学学报
Study on pillar's plastic zone based on elasto-visco-plastic theory－Journal of Liaoning Technical University(Natural Science Edition)
煤（矿）柱失稳冲击破坏的突变模型及其应用——中国矿业大学学报
Cusp Catastrophic Model for Instability of Coal Pillar Burst Damage and Analysis of Its Application－Journal of China University of Mining and Technology
巷道围岩的承载圈分析——岩土力学
Analysis of Supporting Circle of Tunnel Surrounding Rock-Geotechnical Mechanics